排烟风机玩具
设计或制作一个“排烟风机玩具”可以是一个有趣的STEM教育项目，既能模拟真实排烟风机的工作原理，又能通过动手实践学习机械、电子或流体力学知识。以下是分步骤的创意方案，适合家庭或学校工作坊：
1. 项目名称
迷你智能排烟风机模型
（兼具趣味性和科普性，可扩展为科学实验或儿童玩具）
2. 材料清单
- 核心部件
- 小型DC电机（如玩具马达，5V）
- 塑料或轻木片（制作风机叶片）
- 电池盒（3节AA电池）或USB电源
- 开关按钮
- 可选升级部件
- 烟雾传感器（MQ-2模块，模拟真实排烟触发）
- Arduino Nano（实现自动控制）
- LED灯（红色/蓝色，模拟报警灯）
- 纸板或PVC管（制作风道和房屋模型）
- 工具
- 热熔胶枪、剪刀、尺子、彩笔（装饰用）
3. 制作步骤
基础版（手动控制）
-
制作风机叶片
- 用塑料片或轻木剪出4-6片对称的叶片，中心钻孔固定在电机轴上。
- 科学知识点：叶片角度影响风量和气流方向（离心式 vs 轴流式）。
-
组装电路
- 将电机、开关、电池盒串联，测试叶片转动方向。
-
模拟排烟场景
- 用纸板搭建一个小屋模型，顶部开孔安装风机，点燃蚊香模拟烟雾，观察风机“排烟”效果。
升级版（自动感应）
-
连接传感器
- 将MQ-2烟雾传感器与Arduino连接，编程设定阈值触发电机启动（示例代码见附录）。
- 添加LED闪烁功能，增强视觉效果。
-
设计风道
- 用透明PVC管制作排烟管道，可视化气流和烟雾被抽出的过程。
4. 关键科学原理
- 流体力学：风机叶片旋转产生负压，吸入烟雾并排出。
- 电路基础：简单开闭回路控制电机。
- 编程逻辑（升级版）：传感器输入→Arduino处理→输出控制电机/LED。
5. 安全注意事项
- 使用电池而非直接市电，避免高压危险。
- 模拟烟雾时确保通风，避免真火（可用加湿器水雾替代）。
6. 扩展创意
- 竞赛模式：比赛谁的模型能最快“排烟”。
- 艺术整合：用彩绘装饰房屋模型，结合火灾安全教育。
附录：Arduino示例代码
int smokeSensor = A0;
int motorPin = 9;
int ledPin = 13;
void setup() {
pinMode(motorPin, OUTPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int sensorValue = analogRead(smokeSensor);
Serial.println(sensorValue);
if (sensorValue > 300) { // 阈值可调
digitalWrite(motorPin, HIGH);
digitalWrite(ledPin, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(ledPin, LOW);
} else {
digitalWrite(motorPin, LOW);
}
}通过这个项目，孩子或学生可以直观理解风机在消防系统中的作用，同时培养解决问题的能力。如果需要更简化或更复杂的版本，可以灵活调整材料与设计！
